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Ventilanordnung für Druckbehälter
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Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für Druckbehälter mit
einem in der Stirnwand einer den Behälter verschließenden Kappe verschiebbar angeordneten
Abgabe-und Ventilbetätigungsstutzen, dessen innerhalb der Kappe liegender Schaft
von der Mittelöffnung einer auf der Innenseite der Kappe angeordneten, mit ihrem
Außenrand in der Kappe gehalterten elastischen kreisringförmigen Dichtscheibe umgeben
ist, die den Stutzen in der Schli-ßrichtung hält und abdichtet, sich bei einer Verschiebung
des Stutzens aus der normalen Schließstellung heraus Jedoch derart verformt, daß
zwischen dem Schaft des Stutzens und der Mittelöffnung der Dichtscheibe ein Durchgangsspalt
entsteht, der das Innere des Behälters mit Durchlässen in der Wandung des Stutzens
verbinet, die ihrerseits mit der Austrittsöffnung des Stutzens in Verbindung stehen.
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Bei einer bekannten Ventilanordnung dieser Art für Aerosol-Dosen (GB-PS
1 115 466) ist der Abgabe- und Ventilbetätigungsstutzen sowie die Dichtscheibe in
einer
napfförmig geprägten Kappe aus Blech angeordnet, die auf der
oben offenen eigentlichen Aerosol-Dose aufgebördelt wird. Für die Halterung der
Dichtscheibe und zur Begrenzung des Betätigungsweges des Stutzens ist in der Kappe
ein Einsatzkörper vorgesehen, der nach seiner Montage derart, daß er die Dichtscheibe
entlang ihres äuken Randes eingespannt, durch partielle Verformung der Blechkappe
in dieser fixiert wird.
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Obwohl diese bekannte Ventilanordnung gegenüber den sonst verwendeten
Sprühventilen von Aerosol-Dosen mit durch eine gesonderte Feder auf einen Ventilsitz
vorgespanntem Ventilkörper erheblich vereinfacht und daher auch preisgünstiger herzustellen
ist, ist sie doch noch zu aufwendig und teuer, um auch die Herstellung von kleinen
Einweg-Portionsbehältern für kosmetische Produkte zu ermöglichen, die nach einmaliger
Verwendung entleert sind und dann weggeworfen werden.
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Da aus Gründen der einfachen Handhabung, der genauen Dosierung und
auch aus hygienischen Gründen die portionierte Auftragung von kosmetischen oder
auch medizinisch wirkenden Präparaten aus solchen Portionsbehältern sinnvoll ist
und auch angestrebt wird, bsteht ein dringende Erfordernis an einer Ventilausgestaltung
für solche kleinen Einmal-Sprühbehälter, die so einfach aufgebaut und preiswert
herstellbar ist, daß sie die Kosten nicht unzulässig erhöht.
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Darüber hinaus wird natürlich auch eine Vereinfachung und preisliche
Verbilligung solcher Ventilanordnungen für größere Druckbehälter angestrebt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung
für Druckbehälter, wie Aerosol-Dosen o.dgl. zu schaffen, die im Vergleich zu den
bekannten
Ventilanordnungen konstruktiv erheblich vereinfacht und
in der Herstellung verbilligt ist.
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Ausgehend von einer Ventilanordnung der eingangs erwähnten Art wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kappe und der Abgabe-Ventilbetätigungsstutzen
aus Kunststoff gespritzt und über wenigstens einen in Ventilbetätigungsrichtung
verformbaren Abschnitt aus dem Kunststoffmaterial des Stutzens und der Kappe einstückig
miteinander verbunden sind.
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Die bisher gesondert hergestellte Kappe aus Blech und der Abgabestutzen
werden nunmehr also in einem Arbeitsgang einstückig aus Kunststoff hergestellt,
wobei nicht nur die gesonderten Arbeitsgänge bei der Herstellung, sondern auch die
Montage der beiden Teile ineinander entfallen.
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Der den Abgabe- und Ventilbetätigungsstutzen mit der Kappe verbindende
verformbare Abschnitt ist dabei vorzugsweise als umlaufende Ringmembran ausgebildet,
so daß zwischen der Kappe und dem Stutzen kein Spalt entsteht und ein verschentlicher
Austritt von. Sprühgut zwischen der Kappe und dem Abgabestutzen mit Sicherheit vermieden
wird.
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Die Ringmembran wird zweckmäßigerweise mit wenigstens einer umlaufenden
Durchwölbung versehen, um den erforderlichen Betätigungswag für den Abgabestutzon
zur Verfügung zu stellen.
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Alternativ kann die Ringmembran auch etwa die Form der Außenfläche
eines Kegelstumpfs haben, wobei der im Durchmesser größere untere Rand des Kegelstumpfs
in
die Kappe und der im Durchmesser kleinere obere Rand in den Abgabe- und Ventilbetätigungsstutzen
übergeht. Beim Druck auf den Stutzen verringert sich dann die Höhe des Kegelstumpfes
und seine Außenfläche wird radial aufgewölbt. Um diese radiale Aufwölbung zu erleichtern,
empfiehlt es sich, die Kegelstumpf fläche bereits in der Ausgangslage etwas konvex
nach außen vorgewölbt auszubilden.
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Um eine einfache und schnelle Montage der Kappe auf dem zugehörigen
Behälter zu ermöglichen, ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgesehen, daß
die Kappe als mit einem Innengewinde versehene Schraubkappe ausgebildet ist, die
auf das komplementäre Gegengswinde eine Schraubanschlusses eines zugehörigen Behälters
aufschraubbar ist.
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Diese Ausbildung der Kappe als Schraubkappe ermöglicht es, die erfindungsgemäße
Ventilanordnung weiter zu vereinfachen, indem der oben erwähnte Einsatzteil zur
Halterung der Dichtscheibe entfallen kann. Die Ausgespaltung wird erfindungsgemäß
dann so getroffen, daß der Durchmesser der elastischen Dichtscheibe etwas größer
als der lichte Innendurchmesser des Schraubanschlusses des in der Kappe eingeschraubten
Behälters ist, und daß der äußere Rand der Dichtscheibe zwischen der Stirnfläche
des Schraubanschlusses des Behälters und der dieser zugewandten Innenseite der Kappe
singespannt ist.
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Anstelle einer Verschraubung der Kappe mit einem Behälter-Schraubanschluß
können die Kappe und der Hals des Behälters auch so ausgebildet sein, daß sie einfach
miteinander
verrastbar sind, wobei der äußere Rand der Dichtscheibe wiederum gleichzeitig die
Abdiohtung zwischen Kappe und Behälter übernehmen kann.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigts Fig. 1 eine Schnittansicht
durch ein erstes Ausf(thrungsbei spiel einer erfindungegemäßen Ventilanordnung,
gesehen in Richtung der Pfeile 1 - 1 in Fig. 2; Fig. 2 eine Draufsicht auf die in
Fig. 1 gezeigte Ventilanordnung; und Fig. 3 eine in der Schnittführung der Fig.
1 entsprechende Schnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Ventil anordnung, wobei die in der linken Zeichnungshälfe in der Schließlage und
in der rechten Zeichnungshälfe in der Öffnungslage dargestellt ist.
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Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete
erfindungsgemäße Ventilanordnung weist eine Schraubkappe 12 auf, die mit ihrem Innengewinde
14 auf den komplementären Schraubanschluß 16 eines in Fig. 1 nur in strichpunktierten
Linien angedeuteten Behälters 18 aufschraubbar ist. Mittig in der Stirnflächo der
Schraubkappe 12 ist ein Abgabe-und Ventilbetätigungsstutzen 22 angeordnet, der sich
aus einem langgestreckten hohlen äußeren Stutzenteil 24 größeren Durchmessers und
einem kürzeren, innerhalb der Kappe 12 liegenden massiven Stutzenteil 26 kleineren
Durchmessers zusammensetzt. Am Übergang
zwischen den Stutzenteilen
24 und 26 ist eine radiale Stufe 28 gebildet, die von mehreren axial verlaufenden
und in dor Hohlbohrung 30 des äußeren Stutzenteile 24 mündenden Durchlässen 32 durchsetzt
wird.
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Die Kappe 12 und der Stutzen 22 bestehen aus dem gleichen Kunststoffmaterial
und sind durch eine dtinne umlaufende Ringmembran 34 aus dem gleichen Kunststoffmaterial
einstückig miteinander verbunden. Die Herstellung des eich aus der Kappe 12, dem
Stutzen 22 und der Ringmembran 34 zusammensetzenden Verbundbauteile erfolgt vorzugsweise
im Spritzgußverfahren, wobei aus der Darstellung der Fig. 1 ersichtlich iot, daß
für die einstückige Herstellung dieses Verbundbauteile eine relativ einfache zweiteilige
Spritzgußform ohne komplizierte Formschieber o.dgl. verwendet werden kann. D.h.
die Werkzeugkosten für die Spritzgußform können relativ gering gehalten werden.
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Die Ringmembran 34 hat die in Fig. 1 erkennbare konvex nach oben durchgewölbte
Form, die es ermöglicht, den Stutzen 22 unter Verformung der Membran um einen gewissen
Betrag entweder axial ins Innere der Kappe 12 zu drücken oder ihn relativ zur Kappe
zu verschwenken. Diese Betätigungabewegungen des Stutzens 22 sind in Fig. 1 durch
die Pfeile a bzw. b veranschaulicht.
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Auf dem innerhalb der Kappe 12 liegenden Stutzenteil 26 ist eine kreisringförmige,
im Ausgangszustand ebene, elastische Diohtecheibe 36 aus Gummi oder einem Material
vergleichbarer Eigenschaft aufgeschoben, wobei die Mittelöffnung der Dichtscheibe
36 den Stutzenteil 26
passend umschließt und mit ihrer Oberseite
an der radialen Stufe 28 anliegt. Der äußere Rand der Dichtscheibe 36 ist zwischen
der Innenseite der Kappe 12 und der Stirnfläche des Schraubanschlusses 16 des Behälters
18 eingespannt, wodurch sie einerseits in der Kappe gehaltert wird und andererseits
gleichzeitig zwischen dem Behälter 18 und der Kappe 12 abdichtet.
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Es ist ersichtlich, daß ein Überdruck im Behälter die Dichtscheibe
36 an die radiale Stufe 28 des Stutzens 22 andrückt, so daß die Durchlässe 32 zur
Hohibohrung 30 normalerveise dicht verschlossen sind.
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Erst wenn die Mittelöffnung der Dichtscheibe 36 durch Eindrücken oder
Verschwenken des Stutzens 22 so verformt oder aufgeweitet wird, daß ein Durchgangsspalt
zwischen der Umfangsfläche des Stutzenteile 26 und der Dichtscheibe entsteht, kann
ein Durchtritt des im Behälter enthaltenen Guts über die Durchlässe 32 in die Hohlbohrung
30 erfolgen. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß der in Fig. 1 gezeigte, mit der
Ventilanordnung 10 versehene Behälter 18 wegen des Fehlene eines Steigrohrs in gegenüber
der gezeigten Stellung um 180° gedrehten Stellung, d.h. mit nach unten weisendem
Abgabestutzen verwendet werden muß.
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Falls gewünscht, kann die Ventilanordnung Jedoch auch so ausgebildet
werden, daß sie in der dargestellten Lage mit nach oben weisendem Stutzen gebrauchsfähig
ist.
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Hierzu muß dann lediglich ein Steigrohr vorgesehen werden, das beispielsweise
in seinem oberen Bereich trichterartig erweitert ist und einen Radialflansch aufweist,
der zusammen mit dem äußeren Rand ber Dichtscheibe 36 zwischen der Kappe und der
Stirnfläche des Schraubansohlusses 16 des Behälters eingespannt werden kann.
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Die in Fig. 3 gezeigte, in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichnete Ventilanordnung
entspricht der Ventilanordnung 10 weitgehend, und die entsprechenden Bauteile der
beiden Ventilanordnungen sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen, so daß nachstehend
nur die abweichende Ausgestaltung der Ventilanordnung beschrieben wird, während
bezüglich der übereinstammenden Bauelemente und der Funktion der Ventilanordnung
zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen vird.
Der wesentliche Unterschied zwischen der Ventilanordnung 10 und der Ventilanordnung
30 liegt darin, daß die im Querschnitt nach oben durchgewölbte Ringmembran 34 durch
eine Ringmembran 32 ersetzt ist, die in unverformtem Ausgangszustand die in der
linken Seite von Fig. 3 erkennbare Querschnittsform , d.h. etwa die Form der Außenfläche
eines Kegelstumpfs hat, wobei Jedoch eine ganz leichte Vorwölbung konvex nach außen
erkennbar ist. Bei Betätigung des Stutzens 22 wölbt sich dann die Ringmembran 32
in der in der rechten Zeichnungehälfte veranschaulichten Weise durch. In dieser
Zeichnungshälfte ist auch der bei der Betätigung des Stutzens 22 vom Behälterinnern
zum Stutzen 22 entstehende Durchlaßspalt durch Pfeile gekennzeichnet.
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Es ist ersichtlich, daß sowohl die nach oben durchgwölbt Querschnittsform
der Ringmembran 34 als auch die kegelige Querschnittsform der Membran 32 den für
die Betätigung des Abgabestutzens erforderlichen Verformungsweg gewährleisten.
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Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind aber auch noch andere Ausgestaltungen
der Ringmembran, beispielsweise
mit mehrfach gewölbten konzentrisch
umlaufenden Ringerhebungen verwirklichbar.
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